NASA's Fermi Spots 'Fizzled' Burst from Collapsing Star

Astronomers combined data from NASA's Fermi Gamma-ray Space Telescope, other space missions, and ground-based observatories to reveal the origin of GRB 200826A, a brief but powerful burst of radiation. It’s the shortest burst known to be powered by a collapsing star – and almost didn’t happen at all.

Credit: NASA's Goddard Space Flight Center

Music: "Inducing Waves" from Universal Production Music

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Complete transcript available.

Versión en español.

Los astrónomos combinaron datos del telescopio espacial de rayos gamma Fermi de la NASA, otras misiones espaciales y observatorios terrestres para revelar el origen de GRB 200826A, un breve pero poderoso estallido de radiación. Este es el estallido impulsado por una estrella en colapso más corto que se conoce. Y casi no sucedió en absoluto.

Crédito: Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA

Una transcripción completa disponible.

YouTube: NASA en Español.

A dying massive star produces a short-duration gamma-ray burst in this illustration. Emerging near-light-speed jets powered by a newly formed black hole in the collapsing star's center produce the emission. Astronomers only detect a GRB when one of these jets happens to point almost directly toward Earth.

Credit: NASA’s Goddard Space Flight Center/Chris Smith (KBRwyle)

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Una estrella masiva moribunda produce un brote de rayos gamma de corta duración en esta ilustración. Los chorros emergentes a la velocidad de la luz impulsados por un agujero negro recién formado en el centro de la estrella que colapsa producen la emisión. Los astrónomos solo detectan un brote de rayos gamma cuando uno de estos chorros apunta casi directamente hacia la Tierra.

Crédito: Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA/Chris Smith (KBRwyle)

Illustration. When a star much more massive than the Sun runs out of fuel, its core suddenly collapses and forms a black hole. As matter swirls toward the black hole, some of it escapes in the form of two powerful jets that rush outward at almost the speed of light in opposite directions. Normally jets from collapsing stars produce gamma rays for many seconds to minutes. Astronomers think the jets from GRB 200826A were weak and shut down quickly, producing a quick burst (magenta) lasting just 0.65 second.

Credit: NASA’s Goddard Space Flight Center/Chris Smith (KBRwyle)

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Ilustración. Cuando una estrella mucho más masiva que el Sol se queda sin combustible, su núcleo colapsa repentinamente y forma un agujero negro. A medida que la materia cae y gira hacia el agujero negro, parte de ella se escapa en forma de dos poderosos chorros que se precipitan hacia afuera casi a la velocidad de la luz en direcciones opuestas. Normalmente, los chorros de estrellas que colapsan producen rayos gamma durante muchos segundos o minutos. Los astrónomos creen que los chorros de GRB 200826A eran débiles y se apagaron rápidamente, produciendo una ráfaga rápida (magenta) que duró solo 0,65 segundos.

Crédito: Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA/Chris Smith (KBRwyle)

Illustration. Astronomers detected GRB 200826A because one of its jets happened to point almost directly toward Earth. The blast of radiation took 6.6 billion years – or 48% of the universe’s present age – to reach us.

Credit: NASA’s Goddard Space Flight Center/Chris Smith (KBRwyle)

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Ilustración. Los astrónomos detectaron GRB 200826A porque uno de sus chorros apuntó casi directamente hacia la Tierra. La explosión de radiación tardó 6.600 millones de años, o el 48% de la edad actual del universo, en llegar hasta nosotros.

Crédito: Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA/Chris Smith (KBRwyle)

GRB 200826A was a sharp blast of high-energy emission detected by Fermi’s Gamma-ray Burst Monitor. The event also was observed by instruments aboard NASA’s Wind mission, Mars Odyssey in orbit around the Red Planet, and the European Space Agency’s INTEGRAL satellite. By taking advantage of the different times the signal reached each detector, astronomers narrowed the burst’s location in the sky to a small patch in the constellation Andromeda.

Credit: NASA’s Goddard Space Flight Center

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GRB 200826A fue una breve y poderosa explosión de emisión de alta energía detectada por el monitor de ráfagas de rayos gamma de Fermi. El evento también fue observado por instrumentos a bordo de la misión Wind de la NASA, Mars Odyssey en órbita alrededor del Planeta Rojo y el satélite INTEGRAL de la Agencia Espacial Europea. Aprovechando las diferencias en los tiempos en que la señal llegó a cada detector, los astrónomos redujeron la ubicación de la explosión en el cielo a una pequeña región en la constelación de Andrómeda.

Crédito: Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA

Astronomers suspect that most short-duration gamma-ray bursts originate from merging systems containing neutron stars, objects more massive than the Sun but as small as a city. In this illustration, a brief blast of gamma rays (magenta) arises from jets launched when the objects collide.

Credit: NASA’s Goddard Space Flight Center

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Los astrónomos sospechan que la mayoría de los estallidos de rayos gamma de corta duración se originan en la fusión de sistemas que contienen estrellas de neutrones, objetos más masivos que el Sol pero tan pequeños como una ciudad. En esta ilustración, una breve explosión de rayos gamma (magenta) surge de los chorros lanzados cuando los objetos chocan.

Crédito: Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA

When a massive star runs out of fuel, its core suddenly collapses and forms a black hole. In some cases, matter swirling into the black hole produces two powerful jets that rush outward at almost the speed of light in opposite directions, as illustrated here. Each jet drills through the star, producing a pulse of gamma rays (magenta) that can last up to minutes. Following the burst, the disrupted star then rapidly expands as a supernova.

Credit: NASA’s Goddard Space Flight Center

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Cuando una estrella masiva se queda sin combustible, su núcleo colapsa repentinamente y forma un agujero negro. En algunos casos, la materia que cae hacia el agujero negro produce dos chorros poderosos que se precipitan hacia afuera a casi la velocidad de la luz en direcciones opuestas, como se ilustra aquí. Cada chorro perfora la estrella, produciendo un pulso de rayos gamma (magenta) que puede durar hasta minutos. Después del estallido, la estrella se expande rápidamente como una supernova.

Crédito: Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA

Using the Zwicky Transient Facility (ZTF) at Palomar Observatory to scan the sky, astronomers discovered the GRB’s fading afterglow. Out of more than 28,000 ZTF alerts generated on the first night, only one source (center) met all of the search criteria and also appeared within the sky region established by the multiple spacecraft detections.

ZTF and T. Ahumada et al., 2021

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Usando la Zwicky Transient Facility (ZTF) en el Observatorio Palomar para escanear el cielo, los astrónomos descubrieron el desvanecimiento del resplandor posterior a la explosión. De más de 28.000 alertas de ZTF generadas la primera noche, solo una fuente (en el centro) cumplió con todos los criterios de búsqueda y también apareció dentro de la región del cielo establecida por las múltiples detecciones de naves espaciales.

ZTF y T. Ahumada et al., 2021